• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.23-29
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• 2011

본 연구에서는 CFRP쉬트로 보강된 원형 CFT기둥의 압축거동을 관찰하고 설계식을 제안하였다. 원형 CFT기둥의 CFRP쉬트의 보강효과를 관찰하기 위해 10개의 실험체를 제작하여 중심축하중 실험을 수행하였다. 실험변수로는 CFRP쉬트 보강겹수와 직경-두께비(D/t)이다. 실험결과 원형CFT기둥에 CFRP쉬트 보강을 통해 압축내력을 증가시킨 것으로 나타났다. 끝으로 ACI 440code를 응용하여 CFRP 보강된 원형 CFT기둥의 압축내력을 예측하기 위한 설계식을 제안한다. 제안식을 분석한 결과 실험결과와 비교적 일치한 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제24권3호
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• pp.309-322
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• 2017

This paper conducted both numerical and theoretical studies to investigate the composite action of notched circular concrete-filled steel tubular (CFT) stub columns under axial compression and established a theoretical method to predict their ultimate bearing capacity. 3D finite element (FE) analysis was conducted to simulate the composite action and the results were in good agreement with experimental results on circular CFT stub columns with differently oriented notches in steel tubes. Parametric study was conducted to understand the effects of different parameters on the mechanical behavior of circular CFT stub columns and also the composite action between the steel tube and the core concrete. Based on the results, a theoretical formula was proposed to calculate the ultimate bearing capacity of notched CFT stub columns under compression with consideration of the composite action between the steel tube and the core concrete.

• Steel and Composite Structures
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• 제26권4호
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• pp.501-511
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• 2018

Concrete-filled steel tubular (CFT) columns are commonly used in engineering structures and always subjected to torsion in practice. This paper is thus devoted to investigate the mechanical behavior of circular CFT columns under pure torsion.3D finite element models based on reasonable material constitutive relation were established for analyzing the load-strain ($T-{\gamma}$) curves of circular CFT columns under pure torsion. The numerical simulation indicated that local bulking of the steel tube in CFT columns was prevented and the shear strength and ductility of the core concrete were significantly improved due to the confinement effect between the steel tube and the core concrete. Based on the results, formulas to predict the torsional ultimate bearing capacity of circular CFT columns were proposed with satisfactory correspondence with experimental results. Besides, formulas of composite shear stiffness and the overall process of the $T-{\gamma}$ relation of circular CFT columns under pure torsion were proposed.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.61-71
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• 2009

본 연구에서는 기존 원형 CFT기둥 실험체와 탄소섬유쉬트로 추가구속된 원형 CFT기둥 실험체의 단조압축거동 및 압축내력평가에 관한 실험을 수행하였다. 실험변수는 탄소섬유쉬트 보강겹수와 직경-두께비이며, 실험변수에 따라 총 10개의 실험체를 제작하여 단조압축실험을 수행하였다. 실험을 통하여 기존 CFT 실험체와 탄소섬유쉬트로 구속된 CFT 실험체의 파괴거동, 하중-축변위 곡선, 최대내력, 변형성능을 비교한다. 끝으로 탄소섬유쉬트의 추가구속을 통해 기둥의 국부좌굴을 지연시켰으며 구속효과로 인해 내력은 상승하는 것으로 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권5호
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• pp.453-472
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• 2013

This paper presents the structural behavior of CFRP (carbon fiber reinforced polymer) strengthened CFT (concrete-filled steel tubes) columns under axial loads. Circular and square specimens were selected to investigate the retrofitting effects of CFRP sheet on CFT columns. Test parameters are cross section of CFT, D/t (B/t) ratios, and the number of CFRP layers. The load and ductility capacities were evaluated for each specimen. Structural behavior comparisons of circular and rectangular section will be represented in the experimental result discussion section. Finally, ultimate load formula of CFRP strengthened CFT will be proposed to calculate the ultimate strength of CFRP strengthened circular CFT. The prediction values are in good agreement with the test results obtained in this study and in the literature.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권5호
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• pp.655-663
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• 2008

본 연구에서는 콘크리트충전 원형강관(원형 CFT)기둥의 내화성능을 평가하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 강관은 SPSR 400 강재를 사용하였으며 강관 내에는 27.5MPa와 37.8MPa 강도의 콘크리트를 사용하였다. 콘크리트 강도, 작용 축력, 단면 직경을 변수로 설정하였다. 수치해석의 정확성을 검증하기 위하여, 기존의 각국 내화성능설계식들에 의한 계산 결과값과 비교 평가 하였다. 또한, 기존의 실대 원형 CFT기둥의 내화성능 평가 실험 결과와 함께 비교 분석하여 수치해석의 타당성을 검증하였다. 원형 CFT기둥의 내화실험 및 수치해석적 연구를 통해 도출된 내화저항시간과 축력비, 단면직경, 콘크리트 강도의 영향을 각형 CFT기둥의 내화성능과 비교 분석하여 각 영향인자들의 영향을 평가하였다. 본 연구의 수치해석적 연구는 실험결과와 비슷한 거동 및 내화성능을 보였다. 따라서 본 연구에서의 수치해석에 의한 CFT기둥의 내화 성능 예측은 타당하다고 판단된다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.299-310
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• 2015

일반적인 CFT구조는 구조적 거동이 우수함에도 불구하고 폐단면으로 인한 제작 및 가공의 번거러움, 충전성 등의 문제를 가지고 있다. 이 연구는 CFT구조의 충전성을 개선한(보의 상플랜지에는 관통다이아프램, 하플랜지에는 외측다이아프램을 적용) 기둥-단순보의 접합부에서 외측 다이아프램의 치수에 따른 구조적 거동을 살펴보았다. 변수해석을 실시하여 EP-T 타입 접합부내력 영향을 주는 이유를 찾았다. 결과적으로 원형CFT기둥-보접합부에 대한 실험 및 해석을 통하여 원형 CFT구조의 구조적 거동을 조사했다.

• Steel and Composite Structures
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• 제5권1호
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• pp.17-34
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• 2005

This paper presents an experimental study and its findings of the behavior of circular and square stub columns filled with high strength concrete ($f_c^{\prime}$=49MPa) and polymer cement concrete (PCC) under concentric compressive load. Twenty-four specimens were tested to investigate the effects of variations in the tube shape (circular, square), wall thickness, and concrete type on the axial strength of stub columns. The characteristics of CFT stub columns filled with two types of concrete were investigated in order to collect the basic design data for using the PCC for the CFT columns. The experimental investigations included consideration of the effects of the concrete fill on the failure mode, ultimate strength, initial stiffness and deformation capacity. One of the key findings of this study was that circular section members filled with PCC retain their structural resistance without reduction far beyond the ultimate capacity. The results presented in this paper will provide experimental data to aid in the development of design procedures for the use of advanced concretes in CFT columns. Additionally, these results give structural designers invaluable insight into the realistic behavior of CFT columns.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집(I)
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• pp.422-425
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• 2006

AISC-LRFD, ACI 318 and Korean design specifications for concrete filled circular steel tube columns do not consider the increasing of axial stiffness such as the elastic modulus and the yield strength due to the confinement effect. AISC-LRFD and ACI 318, however, shows different basic philosophy and equations for computing the elastic modulus and the strength of CFT columns. Through this experimental study, 9 circular CFT column specimens were made by varying thickness steel tube and concrete strength, the axial stiffness were compared. The comparison between the design specifications and the test results shows different values on the elastic modulus and yield strength of the CFT columns. Even though, yield strength of the CFT columns are very similar between AISC-LRFD and Korean design specifications.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.139-148
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• 2012

원형 콘크리트 충전 강관 (CFT)은 강관과 콘크리트 내부채움재로 이루어진 합성구조로 급속 시공이 가능하고 치수 대비 강도의 효율성이 좋아 교량의 교각이나 건축물의 기둥으로 사용되고 있다. CFT에 대한 실험적 연구는 지난 수년간 꾸준히 연구되어 왔지만 이러한 실험 연구만으로 CFT의 거동을 파악하기는 충분하지 않다. 따라서, CFT의 실험 연구를 보완하고 보다 다양한 제원 및 하중 조건을 고려하여 CFT의 구조 거동을 파악하기 위해서는 수치해석 모델이 필요하다. 본 연구는 CFT의 비선형 유한 요소 해석 기법을 개발하는데 목표가 있다. 개발된 CFT의 유한 요소 해석 모델 기법은 다양한 하중이 작용하는 실험 결과들과 비교하여 그 타당성을 입증하였으며, 제안된 유한 요소 해석 모델은 CFT의 구속 효과 및 CFT의 구조 거동을 잘 모사할 수 있었다.